[发明专利]利用超短脉冲激光的透明材料加工

摘要

本发明公开了用于光学透明材料的超短脉冲激光加工的方法、设备和系统，具有划片、标记、焊接和连接的示例应用。例如，超短激光脉冲用单程激光束穿过材料形成划片结构，其中所述划片结构中的至少一个形成在材料的表面之下。稍微改变超短脉冲激光加工条件产生亚表面标记。当适当设置时，这些标记用正确对准的照明清晰可见。通过控制激光参数还可以形成反射标记。可以采用除玻璃外的透明材料。一种用于焊接透明材料的方法使用超短激光脉冲来形成通过局部加热的结合。在透明材料加工的一些实施例中，多焦点光束发生器同时形成相对于透明材料的在深度上间隔的多个光束腰，从而增大加工速度。

主权项

一种用于改性透明材料的基于激光的方法，包括：生成脉冲激光输入光束；由所述脉冲激光输入光束形成具有不同偏振或不同波长的多个聚焦脉冲光束，其中所述形成步骤包括：在空间上分离所述脉冲激光输入光束以形成沿至少两个各自的光束路径传播的至少两个脉冲光束；和组合所述至少两个光束以形成沿共同的传播路径的多个共线光束，并聚焦所述至少两个脉冲光束；每个聚焦脉冲光束具有光束腰并且包括小于100ps的脉冲宽度，所述聚焦脉冲光束的各自光束腰沿所述共同的传播路径相对于所述透明材料在深度上被分离和间隔，所述聚焦脉冲光束的光束腰中的至少一个位于所述透明材料内并且导致产生至少一个亚表面结构的所述透明材料内的材料改性；在所述透明材料和所述聚焦脉冲光束之间产生相对运动；和控制所述形成和所述运动步骤，使得具有不同偏振或波长的所述多个共线、在深度上被分离的聚焦脉冲光束在所述运动期间被同时传送至所述透明材料。